Pojem in uporaba Arhimedovega zakona

Ime Archimedes je morda znano večini ljudi, zlasti tistim, ki trenutno hodite v 11. razred.Ja, je matematik in izumitelj iz Grčije, ki je živel med letoma 287 pr. Znan je po odkrivanju hidrostičnega zakona ali bolj znanem kot Arhimedov zakon.

Izvor tega zakona je bil preprost. Začenši z odlokom kralja Hierona II., Ki je Arhimeda prosil, naj razišče, ali je bila njegova zlata krona pomešana s srebrom ali ne. Tudi Arhimed je resno razmišljal o tej težavi in ​​se na koncu počutil zelo utrujenega in se odločil, da se vrže v javno kopel, napolnjeno z vodo. Tu je videl, da se po tleh razliva voda, in takoj je našel odgovor. Vstal je na noge in nag tekel vse do hiše. Ko je prišel domov, je zakričal svoji ženi: "Eureka! Eureka! " kar pomeni "našel sem! Našel sem! " Potem se je pojavil Arhimedov zakon.

"Če je predmet potopljen v tekočino, bo dobil silo, imenovano vzgon (sila navzgor), ki je enaka teži tekočine, ki jo premakne."

Ta zakon pojasnjuje razmerje med težo in silo navzgor na predmet, ko ga damo v vodo. Kjer bodo zaradi dviga navzgor (vzgona) predmeti v tekočini tehtali manj. Tako se bodo predmeti, ki jih dvignemo v vodo, počutili lažje kot pri dvigovanju na kopnem.

Teža predmeta v vodi ima simbol Ws, dejanska teža predmeta ima simbol W, sila navzgor ali vzgon pa Fa.

Ws = W-Fa

In velikost vzgona (Fa) je oblikovana tako:

Fa = ρcair Vb g

Informacije:

Vb = prostornina potopljenega predmeta (m3)

ρcair = gostota tekočine (kg / m3)

g = pospešek zaradi gravitacije (m / s2)

Predmeti v Arhimedovem zakonu

Ko je predmet potopljen v tekočino, se lahko pojavijo 3 možnosti, in sicer ponikanje, plavanje ali plavanje. Tu je razlaga.

Potopljeni objekt

Predmet se razglasi za potopljenega v tekočino, če je položaj predmeta vedno na dnu, kjer je tekočina. To se zgodi, ko je gostota tekočine manjša od gostote predmeta.

Primer: Kamen v vodo

Plavajoči predmeti

Predmeti plavajo v tekočini, ko je položaj predmeta pod gladino tekočine in nad dnom, kjer je tekočina. To se zgodi, ko je gostota tekočine enaka gostoti predmeta.

Primer: jajca, ko jih damo v vodo

Plavajoči predmet

Predmet plava v tekočini, ko se položaj predmeta delno pojavi na površini tekočine in je delno potopljen v tekočino. To se zgodi, ko je gostota tekočine večja od gostote predmeta.

Primer: plastika v vodi

Arhimedov zakon v vsakdanjem življenju

Hidrometer

Hidrometer je orodje za merjenje gostote tekočine. To orodje je v obliki cevi, ki vsebuje predstikalno napravo in zračni prostor, tako da bo lebdelo pokonci in bo hkrati stabilno. Vlagomer deluje po Arhimedovem principu. Tam, kjer je večja gostota vodne snovi, bo manjši del areometra potonil. Ta hidrometer se pogosto uporablja za določanje količine vode v mleku, pivu ali drugih pijačah.

Podmornica

Uporaba zakona Arhimed o podmornicah je praktično enaka kot pri ladjedelništvu. Če se bo ladja potopila, se v rezervni prostor postavi morska voda, tako da se teža ladje poveča. No, razporeditev količine vnesene morske vode je tista, ki povzroči, da se podmornica potaplja na določeni globini, kot je želeno. Da bo plula, bo ladja odstranila morsko vodo iz rezervnega prostora.

Zračni balon

Poleg hidrometrov in podmornic se uporaba Arhimedovega zakona uporablja tudi za plinaste vrste. V tem primeru je balon z vročim zrakom, ki je obešen v zraku, napolnjen s plinom, ki ima gostoto manjšo od gostote zraka v ozračju.

Avtomatska pipa

Kdor ima hišo vodno črpalko, je moral opaziti, da je tam zalogovnik, ki ga je treba postaviti na določeno višino. Cilj je doseči velik pritisk za odvajanje vode. V rezervoarju je plovec, ki deluje kot samodejna pipa. Ta pipa je narejena tako, da plava v vodi, tako da se premika navzgor z gladino vode. Ko je voda prazna, bo plovec odprl pipo za odtok vode. Nasprotno, če je rezervoar poln, bo plovec samodejno zaprl pipo.